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7/26/2019 Proceso de Fabricacion de Carburo de Calcio
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES
ESCUELA PROFESIONAL DE QUIMICA
CURSO:
PETROQUIMICA
SEMINARIO:
CARBURO DE CALCIO, PROCESO DE OBTENCION
INTEGRANTES:
BALLADARES QUISPE, CANDIDA DIANA
TORRES ESPINOZA, MARLENY DORIS
AREQUIPA
2016
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DESCRIPCION
El carburo de calcio es una sustancia slida de color grisceo que reacciona
exotrmicamente con el agua para dar cal apagada (hidrxido de calcio) y
acetileno. Son compuestos que se forman a partir de la unin entre el carbono yun elemento generalmente ms electropositivo que el carbono.
FRMULA QUMICA:a!
PROPIEDADES
El arburo de alcio industrial es un producto slido" duro" compacto" decoloracin variando de acuerdo con la pure#a" de gris marrn hasta casi el
negro$a#ulado.
%ragmentado" ofrece aspecto amorfo y cristalino. &u'micamente es formado
por un tomo de calcio y dos de carbono (a!) y es normalmente
clasificado en bandas granulomtricas estandari#adas" de acuerdo con el
uso a que se destina. as principales materias primas son la energ'a
elctrica" el calcreo y fuentes de carbono" tales como el coque de petrleo
y el carbn vegetal.
omo sustancia pura el carburo de calcio es un slido incoloro que existe
en dos variedades que son accesibles por calentamiento a * +
(modificacin tetragonal) o temperaturas superiores (modificacin c,bica).
El carburo clcico tcnico que se encuentra en el comercio suele tener una
pure#a de slo el -! . /dems hay tra#as de fosfuro de calcio" sulfuro de
calcio" ferrosilicio" nitruro de magnesio y carburo de silicio presentes en el
slido. El color pardo a veces observado se debe a peque0as cantidades
de xido de hierro.
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1eacciona rpidamente con el agua" dando lugar al gas acetileno (!2!).
3unto de fusin (pasa4e al estado l'quido) superior a los !.5**6 .
3eso espec'fico7 !"!! 8g9dm:.
;o es inflamable" pero al me#clarse con el agua reacciona rpidamente
formando acetileno (!2!)" producto altamente explosivo e hidrxido de
calcio con liberacin de calor. a ecuacin qu'mica es la siguiente7
a! < !2!= > a(=2)! < !2!
CLASIFICACION
1. L! "#$%&$! '()'"!:
os carburos inicos tienen un carcter fuerte de sal y se forman sobre todo a
partir de los elementos de los grupos ? y ?? de la tabla peridica. @odos estos
elementos son muy electropositivos y el carbono tiene por lo tanto una carga
negativa.
E4emplos t'picos son el carburo de litio (i)" el carburo de berilio (Ae!)" el
carburo de magnesio (Bg!:)" el ya mencionado carburo de calcio (a!)" el
carburo de aluminio (/l:) y el carburo de hierro (%e: ) conocido como
cementita.
Estos seg,n la especie aninica presente en el slido" pueden ser diferenciados
en metanidos (derivados del metano con formalmente el ion C como el i o el
/l:)" los acetiluros (derivados del acetileno como el a!) y los alenuros con el
ion :C > !C >>!C. En contacto con agua estos carburos dan el xido o el
hidrxido del elemento y el hidrocarburo (metano" acetileno o propadieno)
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correspondiente. /s' en el laboratorio son fuentes fciles de mane4ar para estos
gases que de otra manera necesitar'an una bombona a presin.
2. L! "#$%&$! "*#+)-!
os carburos covalentes se forman entre el carbono y elementos con
aproximadamente la misma electronegatividad. os e4emplos ms importantes de
este grupo son el carburo de silicio o carborundo (Si) con estructura de diamante
y una dure#a en la escala de Bohs de entre D y D"5 y el carburo de boro (A).
Estas sustancias suelen ser muy duras debidas a los enlaces covalentes formados
en las tres dimensiones. Se utili#an por e4emplo como materiales abrasivos o
como recubrimientos en pie#as que tienen que resistir abrasiones mecnicas. El
carburo de silicio se utili#a tambin como soporte para catali#adores debido a su
alta resistencia y buena conductividad trmica.
. L! "#$%&$! /-+'"!
Estos carburos se forman con metales de transicin como el olframio o el titanio.
/ menudo no tienen una estequiometr'a definida. Esto se debe a que el carbono
ocupa posiciones libres tetradricas en la estructura del metal. as sustancias
formadas se caracteri#an por su elevada resistencia mecnica y trmica (puntos
de fusin t'picamente del orden de unos :*** a *** 6) y se utili#an en la
elaboracin de utensilios de cermica y de maquinaria.
CARACTERSTICAS DE PELIGROSIDAD
El arburo de alcio se lo considera una sustancia peligrosa por la tendencia a
reaccionar fcilmente con el agua formando el gas acetileno.
En caso de incendio no debe utili#arse el agua como medio de extincin.
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El grado mayor de peligrosidad est representado por el contacto con la humedad"
es por ello que se debe tomar especial precaucin en el tratamiento de
almacenado y transporte" por lo que se lo envasa en bidones de hierro
previamente secados" tapados hermticamente y acompa0ados de soldaduras.
CONSUMO DE ENERGA
as altas temperaturas necesarias para la produccin de carburo (mayores a
!.5**6 ) se producen exclusivamente por medio de la corriente elctrica.
a elevada temperatura que se requiere para la obtencin del carburo se obtiene
por la resistencia que opone el fundido (cal < coque) al paso de la corriente.
os hornos modernos tienen una potencia de *.*** 8F.
El consumo de corriente de una fbrica de carburo es seme4ante al de una gran
ciudad es por ello que se instalan siempre donde haya fuentes baratas de energ'a
elctrica.
CALIDAD
a calidad del carburo fabricado se refiere siempre a la cantidad en litros de
acetileno que suministra al reaccionar con agua G 8g. de carburo. Estos litros se
miden h,medos" a G56 y HI* mm de mercurio.
MATERIAS PRIMAS:
' "#+"' 3C#O4:se obtiene a partir del carbonato de calcio
(a=:) que se encuentra en las rocas sedimentarias ricas en este mineral que
se han ido depositando en el transcurso del tiempo sobre terrenos" riveras" lagos y
ocanos. Su produccin es en gran escala" contndose para ello hornos de cal"
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tambin llamados caleras. Estos son construidos en forma verticalJ la cali#a se
a0ade por la parte superior y la cal u xido de calcio por la parte inferior. os
quemadores estn dispuestos alrededor de la base del horno" para someter toda
la carga de cali#a al calor de los productos de la combustin" producindose la
siguiente
1eaccin7 a=: < alor $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ a= < =! !G***
cal
C5& 3"#$%()4:se obtiene a partir de la hulla" siendo ste un materialvegetal fsil desarrollado durante el per'odo carbon'fero quedando enterrado ba4o
el agua y en yacimientos trreos" protegindolo as' de futuras putrefacciones.
Si a la hulla se la calienta en ausencia de aire" por e4emplo mediante una
destilacin seca" se desprenden varios productos voltiles" como por e4emplo gas
de hulla" amon'aco" benceno" etc" con un residuo compuesto principalmente por
carbono libre llamado coque.
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FABRICACIN
El carburo de calcio se fabrica en horno elctrico a una temperatura
aproximadamente de !.5**6 " a partir de la cal viva y el coque7
a= < : > !a < =!
a materia prima debe cumplir con ciertas exigencias especiales como7
a cal viva debe contener ms del D* de xido de calcio.
oque no debe tener ms de - a G* de ceni#as.
@ericamente para la produccin de una tonelada de carburo de -* a -! se
requiere GI** 8Fh J pero en la prctica se necesitan :*** KFh los hornosmodernos tiene una potencia de **** 8F lo que significa que consumen por
hora dicha cantidad de energ'a el consumo de corriente de una fbrica de
carburo seme4ante a la de una gran ciudad" se instalan siempre en donde hay
fuentes baratas de energ'a elctrica.
os dos materiales se utili#an del tama0o de un pu0o" por lo que es necesario
hacer una trituracin y a continuacin un tami#ado.
Se los me#cla en un bun8er en la relacin de G** partes de cal $ I5 de coque y se
lo conduce al horno mediante tubos de distribucin.
Se usa un horno que es recipiente de acero de forma cil'ndrica" recubierto en su
interior de material refractario y provisto de circuito de refrigeracin. a cubierta
superior puede separarse para facilitar la carga" y est atravesada por :
electrodos de carbn (trifsico) y constan de electrodos regulables en la que en
su interior contienen una masa" recargable proveniente de una me#cladora$
amasadora" compuesta de brea y antracita gratifi#ada (tratada con vapor)" que por
el paso de la corriente" endurece" obtenindose un electrodo de buena
conductividad" se cierra " se hacen saltar potentes altos voltaicos entre el material
y los electrodos " alcan#ando temperaturas de hasta unos :-**6 " se cargan con
ausencia de aire y en forma automtica.
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a elevada temperatura que se requiere para la produccin se carburo se obtiene
a la merced de la resistencia que se opone al paso de la corriente del fundido de
cal y carburo.
os gases residuales" producto de la fabricacin" se los trata mediante
purificadores (extraen polvos)" emplendolo como gas de caldeo LcalienteL para
s'ntesis qu'mica.
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El carburo fabricado se sangra en estado l'quido a vagonetas o a grandes crisoles
para que solidifique al enfriar.
El carburo de calcio obtenido es destinado como materia prima para la fabricacin
de ciertos productos a nivel industrial.
En el diagrama siguiente se sinteti#a el procedimiento de fabricacin del carburo a
partir de las materias primas empleadas hasta llegar al producto final
MTODO INDUSTRIAL DE OBTENCIN DEL CARBURO DE CALCIO
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1 Complejo Electroqumico de Guardo (Palencia) que basaba su produccin encarburo clcico entre 1943 19!"#
APLICACIONES
1. G)$#"'() A"-'+)
Bientras el arburo de alcio es en ocasiones utili#ado como material de proceso
directamente" su mayor uso es obtenido cuando sus piedras reaccionan con agua
produciendo gas /cetileno. El rendimiento requerido es de :** lts por Kg." el
tama0o del grano comercial depende del reactor en el cual va a ser utili#ado. El
/cetileno" debido a que su combinacin con =x'geno desarrolla llamas que
superan los ::**+ (I***+%)" es utili#ado para corte y soldadura en la industria
metalmecnica. Esta temperatura alcan#ada por el Mas /cetileno es superior a la
obtenida por la combustin de cualquier hidrocarburo gaseoso.
El /cetileno" debido a que su combinacin con =x'geno desarrolla llamas que
superan los ::**+ (I***+%)" es utili#ado para corte y soldadura en la industria
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metalmecnica. Esta temperatura alcan#ada por el Mas /cetileno es superior a la
obtenida por la combustin de cualquier hidrocarburo gaseoso..
2. D!&+7&$#"'()
El arburo de alcio es un poderoso y efectivo agente reductor. En el campo
metal,rgico es agregado al arabio l'quido para remover las impure#as de /#ufre
antes del proceso final en la acer'a. En las modernas operaciones de acer'a" la
necesidad por aceros de ba4o /#ufre ha hecho que la utili#acin del arburo de
alcio sea incrementada como desulfurante del arrabio del alto horno.
El material en polvo utili#ado para esta aplicacin es producido por una molienda
especial. El arburo de alcio finamente molido puede ser me#clado luego en
funcin de las necesidades y especificaciones de los lientes.
a adicin en la metalurgia secundaria tiene efecto en la desulfuracin del acero.
En este caso el tipo de producto a utili#ar no debe ser polvo. En el caso de la
fabricacin de fundiciones de 2ierro d,ctil" el 2ierro l'quido debe ser desulfurado
antes del tratamiento de inoculacin.
. D!'#"'()
En el ,ltimo periodo de desarrollo en la tecnolog'a de la metalurgia secundaria" el
uso del arburo de alcio se ha visto incrementado" utili#ado por los especialistas
para la remocin (reduccin) de xidos de 2ierro y Banganeso de la escoria
volcados en la cuchara durante el sangrado del acero. Sin tratarse" estos xidos
pueden interferir con la operacin de refinado del acero. El gran poder reductor del
arburo de alcio ha me4orado la desoxidacin del acero cuando es adicionado
en el sangrado" pudindose lograr grandes beneficios en el consumo de
%erroaleciones y /luminio.
8. I)&!-$'# Q&9/'"#
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El arburo de alcio tambin es materia prima en la industria qu'mica como por
e4emplo en la obtencin de 3N" fertili#antes" explosivos" plsticos" productos
medicinales" etc
. L/;#$#!
/ntiguamente" a principios del siglo O?O" aparecieron las lmparas que
funcionaban a gas y que a su ve# tendr'an mucha repercusin en el alumbrado
p,blico. El carburo se produc'a casi exclusivamente para la iluminacin. Sin
embargo" las lmparas de carburo se siguen utili#ando ampliamente en la pi#arra"
cobre y minas de esta0o" donde el metano no es un peligro grave" pero la mayor'a
de las lmparas de mineros han sido reempla#adas por lmparas elctricas.
mparas de carburo todav'a se utili#an para la miner'a en algunos pa'ses menos
ricos" por e4emplo" en las minas de plata cerca de 3otos'" Aolivia. mparas de
carburo tambin estn siendo utili#ados por algunos espelelogos que exploran
cuevas y otras #onas subterrneas" a pesar de que estn siendo reempla#ados
cada ve# ms en este uso por las luces de EP.
mparas de carburo tambin se utili#aron ampliamente como los faros de los
automviles tempranos" motocicletas y bicicletas" pero han sido sustituidos en su
totalidad por lmparas elctricas.
6. O-$! &!!
En la maduracin de la fruta" carburo de calcio se utili#a a veces como fuente de
gas de acetileno" que es un agente de maduracin similar a la de etileno.El
carburo de calcio se utili#a en ca0ones de 4uguete" tales como el Aig$Aang"
annon" as' como en los ca0ones de bamb,.
El carburo de calcio" 4unto con fosfuro de calcio" se utili#a en" bengalas de se0ales
navales de encendido automtico flotantes" tales como los producidos por la
/sociacin de 3roteccin de la Nida Barina de 2olmes.
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2oy es utili#ado para la produccin de cianamida de calcio" en abonos" herbicidas
y como materia prima para la produccin cianuros" dicianamidas y melamina"
elementos empleados para la fabricacin de resinas artificiales
B'%+'GHG
http799.epec.com.ar9molet9carburoRcalcio.html
http799docsetools.com9articulos$utiles9articleRG*:GI.html
http799.andinagroup.com9eacc9es9productos.html
Btodos dela ?ndustria &u'mica G $%rit# @egeder y udig Bayer
http799tecno$trenesmirobriga.eebly.com9obtencioacuten$de$hierro$y$
fabricacioacuten$del$acero.html
http://www.epec.com.ar/molet/carburo_calcio.htmlhttp://docsetools.com/articulos-utiles/article_103416.htmlhttp://www.andinagroup.com/eacc/es/productos.htmlhttp://docsetools.com/articulos-utiles/article_103416.htmlhttp://www.andinagroup.com/eacc/es/productos.htmlhttp://www.epec.com.ar/molet/carburo_calcio.html